DE19910164C2 - Electro-optical module - Google Patents
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Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der optischen Datenüber tragung und bezieht sich auf den Anschluß eines Lichtwellen leiterabschnitts an ein elektrooptisches Modul. Derartige Lichtwellenleiterabschnitte werden auch als "pigtail" be zeichnet und dienen zur Leitung optischer Signale zu dem bzw. von dem Modul, um das Modul optisch mit einem weiteren Bau teil zu koppeln. Das weitere Bauteil kann z. B. ein anderes Modul oder auch ein Anschlußstecker eines Lichtwellenleiter- Verbindungskabels oder Fernkabels sein.The invention is in the field of optical data and refers to the connection of a light wave section to an electro-optical module. such Optical fiber sections are also known as "pigtails" draws and are used to route optical signals to or from the module to the module optically with another construction to couple part. The other component can, for. B. another Module or a connector of an optical fiber Connecting cable or remote cable.
Die Erfindung betrifft ein elektrooptisches Modul mit einem Modulkörper, in dem ein elektrooptischer Wandler enthalten ist, und mit einem Verbinder, der ein Ende eines Lichtwellen leiterabschnitts aufnimmt und zum optischen Anschluß dieses Endes mit einer modulkörperseitigen optischen Anschluß schnittstelle verbindbar ist.The invention relates to an electro-optical module with a Module body containing an electro-optical converter and with a connector that is one end of a light wave conductor section and for optical connection of this End with an optical connector on the module body interface is connectable.
Unter dem Begriff "elektrooptischer Wandler" ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Bauelement zu verstehen, das bei elektrischer Ansteuerung optische Signale (Lichtsignale, beispielsweise im Bereich von 400 nm bis 1500 nm) emittiert; ein derartiges Bauelement wird nachfolgend auch als optischer Sender bezeichnet. Ferner ist unter dem Begriff "elektroopti scher Wandler" auch ein Bauelement zu verstehen, das bei Beaufschlagung mit optischen Signalen diese in entsprechende elektrische Signale umsetzt; ein derartiges Bauelement wird auch als optischer Empfänger bezeichnet.Under the term "electro-optical converter" is in the frame the present invention to understand a device that with electrical control optical signals (light signals, for example in the range from 400 nm to 1500 nm); Such a component is also referred to below as an optical one Designated transmitter. Furthermore, the term "electro-optic scher converter "also to understand a component that at Applying optical signals to these in corresponding converts electrical signals; such a device also referred to as an optical receiver.
Ein aus der EP 0 573 941 A1 bekanntes Modul der eingangs ge nannten Art umfaßt einen Modulkörper, der in klassischer Bau weise (Fig. 9 der EP 0 573 941 A1) ein Modulgehäuse aufweisen kann oder in modernerer Fertigungstechnik als Spritzguß körper hergestellt sein kann. Der Modulkörper des bekannten Moduls enthält im Innern zumindest einen elektrooptischen Wandler und weist eine Vielzahl an seinen schmalen Längssei ten oder an seiner Bodenseite austretender Anschlußkontakte auf. Die Bezeichnung der Seiten des Modulkörpers erfolgt im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter Zugrundelegung der jeweiligen Gebrauchslage bzw. Einbaulage auf einer Trägerlei terplatte. An der einen schmalen Stirnseite des Moduls ist ein Verbinder angeordnet, der ein Ende eines Lichtwellenlei terabschnitts ("pigtail") kopplungsbereit aufnimmt. Der Ver binder ist an der schmalen Stirnseite derart gehalten, daß das Ende des Lichtwellenleiterabschnitts zur optischen Kopp lung mit dem elektrooptischen Wandler auf eine entsprechende modulkörperseitige Anschlußschnittstelle ausgerichtet ist. Diese kann beispielsweise in einer Aufnahmehülse ausgebildet sein und damit in einem unmittelbaren geradlinigen optischen Verbindungspfad zwischen dem Wandler und dem Ende des Licht wellenleiterabschnitts liegen. Die Schnittstelle kann auch einen Freistrahlbereich zwischen dem Ende und dem Wandler um fassen.A known from EP 0 573 941 A1 module of the type mentioned includes a module body, which in a classic construction ( Fig. 9 of EP 0 573 941 A1) can have a module housing or can be manufactured in a more modern manufacturing technology as an injection molded body. The module body of the known module contains at least one electro-optical converter inside and has a variety of th on its narrow Längssei or emerging on its bottom terminal contacts. The designation of the sides of the module body takes place in the context of the present invention on the basis of the respective position of use or installation position on a Trägerlei terplatte. On one narrow end of the module, a connector is arranged, which receives one end of a light waveguide section ("pigtail") ready for coupling. The Ver binder is held on the narrow end face in such a way that the end of the optical waveguide section for optical coupling with the electro-optical converter is aligned with a corresponding connection interface on the module body. This can, for example, be formed in a receiving sleeve and thus lie in a direct linear optical connection path between the converter and the end of the light waveguide section. The interface can also include a free jet area between the end and the converter.
Der Spritzvorgang zur Erzeugung des Modulkörpers und eine beim Moduleinbau ggf. erforderliche Verlötung der Anschluß kontakte des Moduls mit elektrischen Signalzuleitungen bzw. Signalableitungen auf einer Trägerleiterplatte können auf grund der dabei eingebrachten Wärme zu Schädigungen des Lichtwellenleiters führen. Deshalb ist auch bei dem aus der EP 0 573 941 A1 bekannten Modul vorgesehen, daß der Verbinder mit dem Lichtwellenleiterabschnitt erst nach Abschluß des Spritzgußprozesses mit der Anschlußschnittstelle des Modulkörpers verbunden wird. The injection molding process to produce the module body and one when installing the module, the connection may need to be soldered contacts of the module with electrical signal leads or Signal derivatives on a carrier circuit board can due to the heat introduced to damage the Guide optical fiber. Therefore, the one from the EP 0 573 941 A1 known module provided that the connector with the optical fiber section only after completion of the Injection molding process with the connection interface of the Module body is connected.
Bei der Montage des Moduls auf der Trägerleiterplatte wird Platz für den horizontal abgehenden Lichtwellenleiterab schnitt benötigt. Kann die Verbindung des Lichtwellenleiter abschnitts mit dem Modulkörper erst nach Montage des Modul körpers z. B. auf einer Leiterplatte vorgenommen werden, ist zusätzlicher Platzbedarf in der Umgebung des Modulkörpers zur Handhabung und Herstellung der Verbindung erforderlich.When mounting the module on the carrier circuit board Space for the horizontally outgoing optical fiber cut needed. Can connect the optical fiber section with the module body only after assembly of the module body z. B. be made on a circuit board additional space required in the vicinity of the module body Handling and connection required.
Die DE 196 22 459 C1 offenbart ein elektro-optisches Modul, das ein Substrat mit einer vertiefungsfreien Oberfläche umfaßt. Auf der Oberfläche ist eine Aufnahme für einen Licht wellenleiterstecker angeordnet. Die Aufnahme ist dabei derart orientiert, daß ein einzuführender Lichtwellenleiterstecker senkrecht zur Oberfläche des Substrats an dem elektrooptischen Modul befestigt wird. Diese Ausgestaltung weist den Nachteil auf, daß ein hoher Bauraum für den Lichtwellenleiterstecker und einem aus diesem austretenden Lichtwellenleiterabschnitt zur Verfügung gestellt werden muß.DE 196 22 459 C1 discloses an electro-optical module, which is a substrate with a recess-free surface includes. On the surface is a holder for a light waveguide connector arranged. The recording is included oriented in such a way that one to be introduced Optical fiber connector perpendicular to the surface of the Substrate is attached to the electro-optical module. This configuration has the disadvantage that a high Space for the fiber optic connector and one of these emerging fiber optic section available must be asked.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektro-optisches Modul mit einem nachträglich anschließbaren Lichtwellenleiterabschnitt (Pigtail) zur Verfügung zu stellen, das eine nur geringe Bauhöhe erfordert und es dabei erlaubt, in seiner unmittelbaren Umgebung auf einer Trägerleiterplatte die direkt benachbarte Anordnung von weiteren elektronischen oder anderen Komponenten vorzusehen.Based on this prior art, the present Invention, the object of an electro-optical module with a subsequently connectable Optical fiber section (pigtail) available too place that requires only a low overall height and it allowed in its immediate vicinity on a Carrier PCB the directly adjacent arrangement of to provide further electronic or other components.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Modul der ein gangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Anschlußschnitt stelle an der Oberseite des Modulkörpers ausgebildet ist und der Verbinder in einer Richtung parallel zur Leiterplatte mit dem Modulkörper verbindbar ist.This object is achieved according to the invention in a module gangs mentioned solved in that the connection cut is formed on the top of the module body and the connector in a direction parallel to the circuit board the module body is connectable.
Ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemäßen Moduls besteht also darin, daß der erst nach Fertigstellung des Modulkörpers anzuschließende (und bedarfsweise zu einem späteren Zeitpunkt auch wieder entfernbare) Lichtwellenleiterabschnitt im Be reich der Oberseite (in Montageposition also auf der Rücken seite) des Modulkörpers justiert und befestigt werden kann. Der Lichtwellenleiterabschnitt und der Verbinder befinden sich damit nach Herstellung der Verbindung in ausreichender Höhe z. B. über der Oberfläche einer Trägerleiterplatte, so daß in unmittelbarer Nähe des Moduls weitere optische Kompo nenten platziert werden können. Dies ist insbesondere bei hochfrequent betriebenen Modulen und bei der Beschaltung von optischen Empfängern von Vorteil, weil beispielsweise der Vorverstärker zum Betrieb des Empfängers signaltechnisch be vorzugt in unmittelbarer räumlicher Nähe zum Empfänger ange ordnet werden sollte.There is an essential aspect of the module according to the invention So that only after the completion of the module body to be connected (and if necessary at a later date also removable) optical fiber section in the Be reaches the top (in the assembly position on the back side) of the module body can be adjusted and attached. The optical fiber section and the connector are located after the connection has been established Height z. B. over the surface of a carrier circuit board, so that in the immediate vicinity of the module further optical compo can be placed. This is particularly the case with high-frequency operated modules and when wiring optical receivers advantageous because, for example, the Preamplifier for operation of the receiver preferably in close proximity to the recipient should be arranged.
Aufgrund der Ausbildung der Anschlußschnittstelle derart, daß der Verbinder mit dem anzuschließenden Lichtwellenleiterab schnitt in einer Richtung parallel zur Leiterplatte mit dem Modulkörper verbunden wird, wird eine nur geringe Bauhöhe des Modules sichergestellt.Due to the design of the connection interface such that the connector with the optical fiber to be connected cut in a direction parallel to the PCB with the Module body is connected, the height of the Modules ensured.
Eine montagetechnisch und insbesondere hinsichtlich der be darfsweisen Entfernung des Verbinders von dem Modulkörper be vorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Verbinder durch Rastelemente mit dem Modulkörper verbunden ist.An assembly technology and in particular with regard to the be if necessary, remove the connector from the module body preferred embodiment of the invention is that the Connector connected to the module body by locking elements is.
Für praktische Anwendungsfälle hat es sich als bevorzugt und ausreichend erwiesen, wenn der Verbinder und der aus dem Ver binder austretende Lichtwellenleiterabschnitt in einer Höhe von mehr als 3 mm über der Unterseite des Moduls verlaufen.For practical applications, it has been preferred and proven sufficiently if the connector and the one from Ver binder emerging fiber optic section at a height run more than 3 mm above the bottom of the module.
Die Vorteile der Erfindung kommen besonders zum Tragen, wenn das Modul als oberflächenmontierbares Modul ausgestaltet ist.The advantages of the invention are particularly evident when the module is designed as a surface-mountable module.
Um den Lichtwellenleiter parallel zur Oberfläche einer Trägerleiterplatte bzw. zur Oberseite des Moduls zu- bzw. abführen zu können, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Moduls vor, daß die Anschlußschnittstelle eine Strahlumlenkung umfaßt, die den Strahlengang zwischen Wandler und dem in montiertem Zustand horizontal orientierten Ende des Lichtwellenleiterabschnitts umlenkt.To the optical fiber parallel to the surface of a Carrier circuit board or to the top of the module to be able to dissipate sees a preferred embodiment of the module according to the invention that the connection interface includes a beam deflection that the beam path between Converter and the horizontally oriented in the assembled state Deflected end of the optical fiber section.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert; es zeigen:An embodiment of the invention is described below a drawing explained in more detail; show it:
Fig. 1 in vergrößerter perspektivischer Ansicht ein erfin dungsgemäßes Modul und Fig. 1 in an enlarged perspective view of an inventive module and
Fig. 2 und 3 einen in Fig. 1 gezeigten Modulkörper in Seitenansicht und Aufsicht. Fig. 2 and 3, a module body shown in Fig. 1 in side view and plan view.
Fig. 1 zeigt ein Modul, das einen Modulkörper 1 und einen Verbinder 2 umfaßt. In Fig. 1 sind der Verbinder und der Mo dulkörper vor dem Zusammenfügen (noch in) getrenntem Zustand gezeigt. In dem Modulkörper 1 ist in an sich bekannter Weise (und daher nur gestrichelt angedeutet) ein elektrooptischer Wandler 3 enthalten, der im Ausführungsbeispiel als Sender ausgebildet sei. Bei elektrischer Ansteuerung generiert der Wandler 3 im Bereich einer optisch aktiven Zone 4 Lichtsi gnale 6, die senkrecht nach oben zur Oberseite 8 des Moduls hin abgestrahlt werden. Fig. 1 shows a module comprising a module body 1 and a connector 2. In Fig. 1, the connector and the Mo module body are shown before assembly (still in) separate state. In the module body 1 , an electro-optical converter 3 is contained in a manner known per se (and therefore only indicated by dashed lines), which in the exemplary embodiment is designed as a transmitter. With electrical control, the converter 3 generates in the region of an optically active zone 4 light signals 6 , which are emitted perpendicularly upwards to the top 8 of the module.
Die Moduloberseite 8 weist eine Anschlußschnittstelle 20 in einem mechanischen Kopplungsblock 10 mit seitlich ver laufenden Aufnahmenuten 12, 14 auf, die zur Führung und Fixierung von Rastarmen 16, 17 des Verbinders 2 dienen. In den Kopplungsblock 10 ist ein Steckerstift 22 des Verbinders einführbar. Mit der Stirnseite 23 des Steckerstifts 22 schließt ein Ende 24 eines Lichtwellenleiterabschnitts 26 mit seiner Stirnfläche ab. Im eingeführten Zustand ist das Ende 24 auf die optische Anschlußschnittstelle 20 ausgerichtet. Die Anschlußschnittstelle 20 umfaßt im Innern eine Umlenk- Spiegelfläche 30, die an einer Schräge 31 innenseitig ausgebildet ist und an der die emittierte Strahlung 6 um 90° in Richtung des Pfeils A umgelenkt wird. Die geometrische Anordnung und die Umlenkung sind so bemessen, daß ein optischer Pfad zwischen dem Ende 24 und dem Wandler 3 mit einer hohen optischen Kopplungsgüte gebildet ist.The top of the module 8 has a connection interface 20 in a mechanical coupling block 10 with laterally running receiving grooves 12 , 14 , which are used to guide and fix locking arms 16 , 17 of the connector 2 . A plug pin 22 of the connector can be inserted into the coupling block 10 . With the end face 23 of the plug pin 22 , one end 24 of an optical waveguide section 26 terminates with its end face. In the inserted state, the end 24 is aligned with the optical connection interface 20 . The connection interface 20 comprises a deflecting mirror surface 30 on the inside, which is formed on the inside on a bevel 31 and on which the emitted radiation 6 is deflected by 90 ° in the direction of arrow A. The geometric arrangement and the deflection are dimensioned such that an optical path is formed between the end 24 and the transducer 3 with a high optical coupling quality.
Die Anschlußschnittstelle 20 ist montagetechnisch einfach von außen zugänglich und integriert die Führungsfunktion für den Steckerstift 22. In terms of assembly technology, the connection interface 20 is easily accessible from the outside and integrates the guide function for the plug pin 22 .
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, sind die Nuten (Fig. 2 zeigt nur die Nut 12) des Montageblocks 10 so angeordnet, daß eine zur Montage weiterer Komponenten in unmittelbarer Nähe des Modulkörpers 1 ausreichende Bau- und Anschlußhöhe h von mindestens 3 mm für den Verbinder 2 (Fig. 1) sichergestellt ist. Auf diese Weise können zusätzliche elektronische Komponenten - beispielsweise zur Signalaufbereitung - in unmittelbarer Nähe des in dem Modulkörper 1 enthaltenden Wandlers angeordnet werden. Wie die Fig. 2 und 3 weiter zeigen, sind die an den schmalen Seitenflächen des Modulkörpers 1 austretenden Anschlußkontakte 35 zur Oberflächenmontage ausgebildet. Im montierten Zustand des Modulkörpers 1 auf einer nur andeutungsweise gezeigten Leiterplatte 40 ist die Unterseite oder Bauchseite 41 des Mo duls unmittelbar der Oberfläche 42 der Leiterplatte 40 zuge wandt. Die Oberseite oder Rückenseite 8 des Moduls ist demge mäß der Trägerplatte 40 abgewandt.As shown in FIGS. 2 and 3, the grooves ( FIG. 2 shows only the groove 12 ) of the mounting block 10 are arranged in such a way that a construction and connection height h of at least 3 mm sufficient for mounting further components in the immediate vicinity of the module body 1 for the connector 2 ( Fig. 1) is ensured. In this way, additional electronic components - for example for signal processing - can be arranged in the immediate vicinity of the converter contained in the module body 1 . As further shown in FIGS . 2 and 3, the connection contacts 35 emerging on the narrow side surfaces of the module body 1 are designed for surface mounting. In the assembled state of the module body 1 on a circuit board 40 , which is only indicated, the underside or belly side 41 of the module directly faces the surface 42 of the circuit board 40 . The top or back 8 of the module is accordingly facing away from the support plate 40 .
Claims (5)
mit einem auf einer Leiterplatte (40) anzuordnenden Modulkörper (1), in dem ein elektrooptischer Wandler (3) angeordnet ist, und
mit einem Verbinder (2), der ein Ende (24) eines Licht wellenleiterabschnitts (26) aufnimmt und zum optischen Anschluß des Endes (24) mit einer modulkörperseitigen op tischen Anschlußschnittstelle (20) verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Anschlußschnittstelle (20) an der Oberseite (8) des Modulkörpers (1) und dabei derart ausgebildet ist, daß der Verbinder (2) in einer Richtung parallel zur Leiterplatte (40) mit dem Modulkörper (1) verbindbar ist. 1. Electro-optical module
with a module body ( 1 ) to be arranged on a printed circuit board ( 40 ), in which an electro-optical converter ( 3 ) is arranged, and
with a connector ( 2 ) which receives one end ( 24 ) of an optical waveguide section ( 26 ) and for optical connection of the end ( 24 ) can be connected to an optical connection interface ( 20 ) on the module body side,
characterized in that
the connection interface ( 20 ) on the top ( 8 ) of the module body ( 1 ) and is designed such that the connector ( 2 ) can be connected to the module body ( 1 ) in a direction parallel to the circuit board ( 40 ).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INFINEON TECHNOLOGIES AG, 81669 MUENCHEN, DE |
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| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |